FILESTREAM (SQL Server)

Aplica-se a:SQL Server no Windows

O FILESTREAM permite que aplicativos baseados no SQL Server armazenem dados não estruturados, como documentos e imagens, no sistema de arquivos. Os aplicativos podem usar as APIs de streaming avançadas e o desempenho do sistema de arquivos e, ao mesmo tempo, manter a consistência transacional entre os dados não estruturados e os dados estruturados correspondentes.

O FILESTREAM integra o Mecanismo de Banco de Dados do SQL Server com um sistema de arquivos NTFS ou ReFS armazenando dados BLOB (objeto binário grande) varbinary(max) como arquivos no sistema de arquivos. As instruções Transact-SQL podem inserir, atualizar, consultar, pesquisar e criar cópias de segurança de dados FILESTREAM. As interfaces do sistema de arquivos Win32 fornecem acesso de streaming aos dados.

FILESTREAM usa a cache de sistema do NT para colocar em cache dados de ficheiro. O armazenamento em cache de arquivos no cache do sistema ajuda a reduzir qualquer impacto que os dados FILESTREAM possam ter no desempenho do Mecanismo de Banco de Dados. O pool de buffers do SQL Server não é usado; portanto, essa memória está disponível para processamento de consultas.

FILESTREAM não é habilitado automaticamente quando você instala ou atualiza o SQL Server. Você deve habilitar o FILESTREAM usando o Gestor de Configuração do SQL Server e o SQL Server Management Studio. Para usar FILESTREAM, você deve criar ou modificar um banco de dados para conter um tipo especial de grupo de arquivos. Em seguida, crie ou modifique uma tabela para que ela contenha uma coluna varbinary(max) com o atributo FILESTREAM. Depois de concluir essas tarefas, você pode usar o Transact-SQL e o Win32 para gerenciar os dados FILESTREAM.

Quando usar FILESTREAM

No SQL Server, os BLOBs podem ser dados varbinary(max) padrão que armazenam os dados em tabelas ou objetos FILESTREAM varbinary(max) que armazenam os dados no sistema de arquivos. O tamanho e o uso dos dados determinam se você deve usar o armazenamento de banco de dados ou o armazenamento do sistema de arquivos. Se as seguintes condições forem verdadeiras, você deve considerar o uso de FILESTREAM:

• Os objetos que estão sendo armazenados são, em média, maiores que 1 MB.
• O acesso rápido à leitura é importante.
• Você está desenvolvendo aplicativos que usam uma camada intermediária para a lógica do aplicativo.

Para objetos menores, o armazenamento de BLOBs varbinary(max) no banco de dados geralmente fornece um melhor desempenho de streaming.

Armazenamento FILESTREAM

O armazenamento FILESTREAM é implementado como uma coluna varbinary(max) na qual os dados são armazenados como BLOBs no sistema de arquivos. Os tamanhos dos BLOBs são limitados apenas pelo tamanho do volume do sistema de arquivos. A limitação padrão varbinary(max) de tamanhos de arquivo de 2 GB não se aplica a BLOBs armazenados no sistema de arquivos.

Para especificar que uma coluna deve armazenar dados no sistema de arquivos, especifique o atributo FILESTREAM em uma coluna varbinary(max ). Esse atributo faz com que o Mecanismo de Banco de Dados armazene todos os dados dessa coluna no sistema de arquivos, mas não no arquivo de banco de dados.

Os dados FILESTREAM devem ser armazenados em grupos de arquivos FILESTREAM. Um grupo de arquivos FILESTREAM é um grupo de arquivos especial que contém diretórios do sistema de arquivos em vez dos próprios arquivos. Esses diretórios do sistema de arquivos são chamados de contêineres de dados. Os contêineres de dados são a interface entre o armazenamento do Mecanismo de Banco de Dados e o armazenamento do sistema de arquivos.

Ao usar o armazenamento FILESTREAM, considere o seguinte:

• Quando uma tabela contém uma coluna FILESTREAM, cada linha deve ter um ID de linha exclusivo não nulo.
• Vários contêineres de dados podem ser adicionados a um grupo de arquivos FILESTREAM.
• Os contêineres de dados FILESTREAM não podem ser aninhados.
• Quando estiver a utilizar failover clustering, os grupos de ficheiros FILESTREAM têm de estar em recursos de disco partilhados.
• Os grupos de arquivos FILESTREAM podem estar em volumes compactados.

Gestão Integrada

Como FILESTREAM é implementado como uma coluna varbinary(max) e integrado diretamente ao Mecanismo de Banco de Dados, a maioria das ferramentas e funções de gerenciamento do SQL Server funcionam sem modificação para dados FILESTREAM. Por exemplo, você pode usar todos os modelos de backup e recuperação com dados FILESTREAM e o backup dos dados FILESTREAM é feito com os dados estruturados no banco de dados. Se você não quiser fazer backup de dados FILESTREAM com dados relacionais, poderá usar um backup parcial para excluir grupos de arquivos FILESTREAM.

Segurança Integrada

No SQL Server, os dados FILESTREAM são protegidos da mesma forma que outros dados: concedendo permissões nos níveis de tabela ou coluna. Se um usuário tiver permissão para a coluna FILESTREAM em uma tabela, o usuário poderá abrir os arquivos associados.

Somente a conta na qual a conta de serviço do SQL Server é executada recebe permissões para o contêiner FILESTREAM. Recomendamos que nenhuma outra conta receba permissões no contêiner de dados.

Aceda a dados BLOB com o Transact-SQL e o acesso por transmissão em fluxo do sistema de ficheiros

Depois de armazenar dados em uma coluna FILESTREAM, você pode acessar os arquivos usando transações Transact-SQL ou usando APIs do Win32.

Acesso Transact-SQL

Usando o Transact-SQL, você pode inserir, atualizar e excluir dados FILESTREAM:

• Você pode usar uma operação de inserção para preencher previamente um campo FILESTREAM com um valor nulo, valor vazio ou dados embutidos relativamente curtos. No entanto, uma grande quantidade de dados é transmitida de forma mais eficiente para um arquivo que usa interfaces Win32.
• Ao atualizar um campo FILESTREAM, você modifica os dados BLOB subjacentes no sistema de arquivos. Quando um campo FILESTREAM é definido como NULL, os dados BLOB associados ao campo são excluídos. Não é possível usar uma atualização em partes Transact-SQL, implementada como UPDATE.**Write(), para executar atualizações parciais nos dados.
• Ao excluir uma linha ou excluir ou truncar uma tabela que contém dados FILESTREAM, você exclui os dados BLOB subjacentes no sistema de arquivos.

Acesso em fluxo ao sistema de ficheiros

O suporte de streaming do Win32 funciona no contexto de uma transação do SQL Server. Dentro de uma transação, você pode usar funções FILESTREAM para obter um caminho lógico do sistema de arquivos UNC de um arquivo. Em seguida, use a API OpenSqlFilestream para obter um identificador de arquivo. Esse identificador pode ser usado por interfaces de streaming de arquivos Win32, como ReadFile() e WriteFile(), para acessar e atualizar o arquivo por meio do sistema de arquivos.

Como as operações de arquivo são transacionais, não é possível excluir ou renomear arquivos FILESTREAM através do sistema de arquivos.

Modelo de declaração

O acesso ao sistema de ficheiros FILESTREAM simula uma instrução Transact-SQL através das operações de abrir e fechar ficheiros. A instrução começa quando um identificador de arquivo é aberto e termina quando o identificador é fechado. Por exemplo, quando um manipulador de escrita é fechado, qualquer acionador AFTER que esteja registado na tabela dispara como se uma instrução UPDATE tivesse sido concluída.

Espaço de nomes de armazenamento

Em FILESTREAM, o Mecanismo de Banco de Dados controla o namespace do sistema de arquivos físico BLOB. Uma nova função intrínseca, PathName, fornece o caminho UNC lógico do BLOB que corresponde a cada célula FILESTREAM na tabela. O aplicativo usa esse caminho lógico para obter o identificador Win32 e operar nos dados BLOB usando interfaces regulares do sistema de arquivos Win32. A função retornará NULL se o valor da coluna FILESTREAM for NULL.

Acesso transacionado ao sistema de ficheiros

Uma nova função intrínseca, GET_FILESTREAM_TRANSACTION_CONTEXT, fornece o token que representa a transação atual à qual a sessão está associada. A transação deve ter sido iniciada e ainda não ter sido abortada ou confirmada. Ao obter um token, o aplicativo vincula as operações de streaming do sistema de arquivos FILESTREAM a uma transação iniciada. A função retorna NULL no caso de nenhuma transação iniciada explicitamente.

Todos os identificadores de arquivo devem ser fechados antes que a transação seja confirmada ou anulada. Se um identificador for deixado aberto além do escopo da transação, leituras adicionais no identificador causarão uma falha; gravações adicionais no identificador são bem-sucedidas, mas os dados reais não são gravados no disco. Da mesma forma, se a base de dados ou a instância do Motor de Base de Dados encerrarem, todos os handles abertos ficam inválidos.

Durabilidade transacional

Com o FILESTREAM, após a efetivação da transação, o Motor da Base de Dados garante a durabilidade transacional dos dados BLOB do FILESTREAM modificados através do acesso de transmissão do sistema de ficheiros.

Semântica de isolamento

A semântica de isolamento é regida pelos níveis de isolamento da transação do Motor de Base de Dados. O nível de isolamento confirmado por leitura é suportado para acesso a Transact-SQL e ao sistema de arquivos. Há suporte para operações de leitura repetíveis, serializáveis e níveis de isolamento de instantâneo. O dirty read não é suportado.

As operações abertas de acesso ao sistema de arquivos não esperam por nenhum bloqueio. Em vez disso, as operações abertas falham imediatamente se não puderem acessar os dados devido ao isolamento da transação. As chamadas de API de streaming falham com ERROR_SHARING_VIOLATION se a operação aberta não puder continuar devido a violação de isolamento.

Para permitir que atualizações parciais sejam feitas, o aplicativo pode emitir um controle FS de dispositivo (FSCTL_SQL_FILESTREAM_FETCH_OLD_CONTENT) para buscar o conteúdo antigo no arquivo ao qual o identificador aberto faz referência. Isso aciona uma cópia de conteúdo antiga do lado do servidor. Para um melhor desempenho do aplicativo e para evitar possíveis tempos limite quando você trabalha com arquivos muito grandes, recomendamos o uso de E/S assíncronas.

Se o FSCTL for emitido após o identificador ter sido gravado, a última operação de gravação persistirá e as gravações anteriores que foram feitas no identificador serão perdidas.

APIs do sistema de arquivos e níveis de isolamento suportados

Quando uma API do sistema de arquivos não pode abrir um arquivo devido a uma violação de isolamento, uma exceção ERROR_SHARING_VIOLATION é retornada. Essa violação de isolamento ocorre quando duas transações tentam acessar o mesmo arquivo. O resultado da operação de acesso depende do modo em que o arquivo foi aberto e da versão do SQL Server em que a transação está sendo executada. A tabela a seguir descreve os resultados possíveis para duas transações que estão acessando o mesmo arquivo.

Escrita imediata de clientes remotos

O acesso remoto do sistema de arquivos aos dados FILESTREAM é habilitado pelo protocolo SMB (Server Message Block). Se o cliente for remoto, nenhuma operação de gravação será armazenada em cache pelo lado do cliente. As operações de gravação serão sempre enviadas para o servidor. Os dados podem ser armazenados em cache no lado do servidor. Recomendamos que os aplicativos executados em clientes remotos consolidem pequenas operações de gravação em operações de tamanho maior. O objetivo é realizar menos gravações.

Não há suporte para a criação de exibições mapeadas de memória (E/S mapeadas pela memória) usando um identificador FILESTREAM. Se o mapeamento de memória for usado para dados FILESTREAM, o Mecanismo de Banco de Dados não poderá garantir a consistência e a durabilidade dos dados ou a integridade do banco de dados.

Recomendações e diretrizes para melhorar o desempenho do FILESTREAM

O recurso FILESTREAM do SQL Server permite armazenar dados de objeto binário grande varbinary(max) como arquivos no sistema de arquivos. Quando existe um grande número de linhas em contentores FILESTREAM, que constituem o armazenamento subjacente quer para colunas FILESTREAM quer para FileTables, pode acabar por ter um volume do sistema de ficheiros que contém um grande número de ficheiros. Para obter o melhor desempenho ao processar os dados integrados do banco de dados e do sistema de arquivos, é importante garantir que o sistema de arquivos seja ajustado de forma otimizada. A seguir estão algumas das opções de ajuste disponíveis do ponto de vista do sistema de arquivos:

• Verificação de altitude para o driver de filtro FILESTREAM do SQL Server (por exemplo, rsfx0100.sys). Avalie todos os drivers de filtro carregados para a pilha de armazenamento associada a um volume onde o recurso FILESTREAM armazena arquivos e certifique-se de que o driver rsfx esteja localizado na parte inferior da pilha. Você pode usar o programa de controle FLTMC.EXE para enumerar os drivers de filtro para um volume específico. Eis uma saída de exemplo do utilitário FLTMC: C:\Windows\System32>fltMC.exe filtros

  Nome do filtro	Número de instâncias	Altitude	Moldura
  Sftredir	1	406000	0
  MpFilter	9	328000	0
  luafv	1	135000	0
  FileInfo	9	45000	0
  RsFx0103	1	41001.03	0

• Verifique se o servidor tem a propriedade "last access time" desabilitada para os arquivos. Este atributo do sistema de arquivos é mantido no registro: Nome da chave: HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\FileSystem Nome: NtfsDisableLastAccessUpdate Tipo: REG_DWORD Valor: 1

• Verifique se o servidor tem a convenção de nomenclatura 8.3 desativada. Este atributo do sistema de arquivos é mantido no registro: Nome da chave: HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\FileSystem Nome: NtfsDisable8dot3NameCreation Tipo: REG_DWORD Valor: 1

• Verifique se os contêineres de diretório FILESTREAM não têm criptografia do sistema de arquivos ou compactação do sistema de arquivos habilitada, pois eles podem introduzir um nível de sobrecarga ao acessar esses arquivos.

• Num prompt de comando elevado, execute `fltmc instances` e certifique-se de que não existem controladores de filtro associados ao volume no qual está a tentar restaurar.

• Verifique se os contêineres de diretório FILESTREAM não têm mais de 300.000 arquivos. Pode utilizar as informações da vista de catálogo sys.database_files para descobrir que diretórios no sistema de ficheiros armazenam ficheiros FILESTREAM-related. Isso pode ser evitado com vários contêineres. (Consulte o próximo item para obter mais informações.)

• Com apenas um grupo de arquivos FILESTREAM, todos os arquivos de dados são criados na mesma pasta. A criação de um número muito elevado de ficheiros pode ser afetada por índices NTFS de grande dimensão, que também podem ficar fragmentados.

  • Ter vários grupos de arquivos geralmente deve ajudar com isso (o aplicativo usa particionamento ou tem várias tabelas, cada uma indo para seu próprio grupo de arquivos).

  • Com o SQL Server 2012 (11.x) e versões posteriores, pode ter vários contentores ou ficheiros num grupo de ficheiros FILESTREAM, sendo aplicado um esquema de alocação em ciclo. Portanto, o número de arquivos NTFS por diretório fica menor.

• O backup e a restauração podem se tornar mais rápidos com vários contêineres FILESTREAM, se vários volumes armazenando contêineres forem usados.

  O SQL Server 2012 (11.x) oferece suporte a vários contêineres por grupo de arquivos e pode facilitar as coisas. Nenhum esquema de particionamento complicado pode ser necessário para gerenciar um número maior de arquivos.

• Quando há um número muito grande de contêineres FILESTREAM em uma instância SQL, iniciar os bancos de dados com muitos contêineres FILESTREAM pode levar muito tempo para registrá-los no driver de filtro FILESTREAM. Espalá-los em vários volumes diferentes ajuda a melhorar o tempo de inicialização do banco de dados.

• O NTFS MFT pode ficar fragmentado e isso pode causar problemas de desempenho. O tamanho reservado MFT depende do tamanho do volume, portanto, você pode ou não encontrar isso.

  • Você pode verificar a fragmentação MFT com defrag /A /V C: (alterar C: para o nome do volume real).

  • Você pode reservar mais espaço MFT usando o conjunto de comportamento fsutil mftzone 2.

  • Os arquivos de dados FILESTREAM devem ser excluídos da verificação de software antivírus.

    Observação

    O Windows Server 2016 habilita automaticamente o Windows Defender. Verifique se o Windows Defender está configurado para excluir arquivos Filestream. A falha em fazer isso pode resultar em menor desempenho para operações de backup e restauração.

    Para obter mais informações, consulte Configurar e validar exclusões para verificações do Windows Defender Antivírus.

Tarefas relacionadas

• Habilitar e configurar o FILESTREAM
• Criar uma base de dados com FILESTREAM ativado
• Criar uma tabela para armazenar dados FILESTREAM
• Acesse dados FILESTREAM com Transact-SQL
• Criar aplicativos cliente para dados FILESTREAM
• Acesse dados FILESTREAM com OpenSqlFilestream
• Fazer atualizações parciais nos dados FILESTREAM
• Evite conflitos com operações de banco de dados em aplicativos FILESTREAM
• Mover um banco de dados habilitado para FILESTREAM
• Configurar o FILESTREAM em um cluster de failover
• Configurar um firewall para acesso FILESTREAM

Conteúdo relacionado

• Compatibilidade FILESTREAM com outros recursos do SQL Server
• Vistas de gestão dinâmica FILESTREAM e FileTable (Transact-SQL)
• Exibições do catálogo FILESTREAM e FileTable (Transact-SQL)
• Procedimentos armazenados do sistema FILESTREAM e FileTable (Transact-SQL)